畢業(yè)設計（論文）基于PLC高爐冷卻水循環(huán)自動化控制系統(tǒng)研究

1、目錄1 緒論31.1 選題意義及課題來源31.2 國內外現(xiàn)狀簡介31.2.1 plc在高爐中的應用31.2.2 plc在泵站系統(tǒng)中的應用41.3 課題意義及論文的主要工作41.3.1 選題意義41.3.2 本次設計的主要工作52 系統(tǒng)工作原理62.1 控制系統(tǒng)要求62.1.1 控制系統(tǒng)功能要求62.1.2 設計技術指標62.1.3 設計原則72.1.4 系統(tǒng)的保護設計框架72.2 系統(tǒng)控制方案的確定82.2.1 方案概述82.2.2 方案確定82.3 系統(tǒng)工作原理102.3.1 系統(tǒng)整體結構模型102.3.2 系統(tǒng)組成及框圖112.3.3 系統(tǒng)主要工作流程123 系統(tǒng)硬件設計143.1 系統(tǒng)硬

2、件總體組成143.1.1 系統(tǒng)硬件組成143.1.2 系統(tǒng)機械流體部分組成143.1.3 系統(tǒng)電氣部分組成153.2 泵的選型和設計153.2.1 系統(tǒng)要求153.2.2 擬選用的元件153.3 plc控制部分的的設計163.3.1 plc的i/o需求和分配163.3.2 plc的選型和主要技術指標173.4 轉換部分設計203.4.1 轉換部分方案的確定203.4.2 單片機pic18f2480簡介223.4.3 單片機pic18f2480電路設計253.5 檢測部分設計283.5.1 鉑熱敏電阻pt-1000283.5.2 jls40壓力傳感器293.5.3 ad靶式流量開關293.5.3

3、 三達德kh32型電流互感器303.6 抗干擾處理、保護設計313.6.1系統(tǒng)避雷措施313.6.2系統(tǒng)抗電磁干擾措施323.7 系統(tǒng)組要元件334 系統(tǒng)的軟件設計344.1 軟件設計概述344.2 控制主程序的梯形圖設計384.3 單片機部分c語言設計445 通信部分設計495.1 系統(tǒng)聯(lián)網和通信部分框架495.2 系統(tǒng)與上位機通信部分方案設計516 組態(tài)部分設計536.1 組態(tài)方案概述536.2 組態(tài)設計536.2.1窗口設計536.2.2 變量設計566.2.3 主要腳本程序586.3 組態(tài)仿真647 結論677.1 本設計完成的主要工作677.2 優(yōu)化設計可以進行的工作677.3 設計

4、心得68致 謝69參 考 文 獻701 緒 論1.1 選題意義及課題來源目前我國經濟正處于高速發(fā)展階段，鋼材的市場需求也平穩(wěn)增長，鋼鐵產品依然呈現(xiàn)供不應求態(tài)勢，導致價格連續(xù)上漲，企業(yè)銷售收入、利潤等指標大幅提高。目前我國鋼鐵行業(yè)的高爐循環(huán)水泵房低壓冷卻水泵系統(tǒng)采用的大部分都是人工控制，這造成了大量的人力物力以及水資源和電能的浪費，這與國家十一五規(guī)劃的節(jié)能降耗相悖甚遠。國內鋼鐵業(yè)在高價格的刺激下加大了對鋼鐵的投資力度，在建或準備新建高爐數(shù)量急劇增加，為此正確、合理選擇高爐的冷卻水循環(huán)系統(tǒng)控制方式對提高我國煉鐵工業(yè)的節(jié)水降耗水平，延長高爐壽命具有重要的指導作用和現(xiàn)實意義，將對我國的鋼鐵業(yè)產生深遠影

5、響。滄州縱橫四個高爐建成于60年代，整個高爐系統(tǒng)已經不能滿足當前自動化發(fā)展的需要，為提高高爐的效率，準備對滄州縱橫1#高爐進行重建。本次設計結合滄州縱橫1#高爐的實際情況對其冷卻水循環(huán)泵站自動化系統(tǒng)進行控制設計。1.2 國內外現(xiàn)狀簡介1.2.1 plc在高爐中的應用在煉鐵高爐生產過程中應用可編程序控制器(簡稱plc)進行電氣控制和儀表檢測系統(tǒng)的改造已經十分普遍，但是通常只進行單個系統(tǒng)上如上料系統(tǒng)或熱風爐系統(tǒng)的控制，或者一座高爐部分的改造控制。隨著plc和網絡技術的飛速發(fā)展，使得plc的聯(lián)網通訊功能日益強大，也對煉鐵高爐自動化系統(tǒng)提出了更高的要求。高爐控制系統(tǒng)規(guī)模由原來單獨一個系統(tǒng)控制，發(fā)展到包

6、括槽下上料、爐頂裝料、高爐本體、熱風爐、煤氣除塵、煤粉噴吹等高爐全套控，并實現(xiàn)各系統(tǒng)之間互相通訊，多座高爐聯(lián)網，實現(xiàn)系統(tǒng)冗余、數(shù)據共享，系統(tǒng)整理并統(tǒng)計生產數(shù)據，從而為實現(xiàn)高爐生產過程控制和生產管理自動化提供有力的系統(tǒng)支持。但是目前作為高爐的冷卻水循環(huán)系統(tǒng)的控制一般采用的都是人工控制，這給整個系統(tǒng)的聯(lián)網和統(tǒng)一管理帶來了很大不便。影響整個高爐系統(tǒng)的效率，并且造成一定的能源和資源的浪費。1.2.2 plc在泵站系統(tǒng)中的應用總裝機容量100kw以下的小型泵站在高爐水循環(huán)、農田水利、防洪排澇泵站中占有相當大的比例。為了降低小型泵站運行費用，提高小型泵站的自動化程度，根據小型泵站的運行工藝特點，采用可編程

7、序控制器（plc）進行控制，通過設定運行程序對整座泵站進行運行和監(jiān)控，實現(xiàn)半無人值守或無人值守。通過傳輸設備聯(lián)網，可以實現(xiàn)無人值守泵站運行，大大降低小型泵站運行人工費用，讓有限的運行費用更多的用于泵站設備改造、維修和維護，更有效提高泵站設備完好率和可用保證率。目前國內對小型泵站自動化的研究還處于起步階段，尤其對高爐爐冷卻水循環(huán)系統(tǒng)的研究設計還剛剛開始。1.3 課題意義及論文的主要工作1.3.1 選題意義針對目前plc在高爐冷卻水循環(huán)系統(tǒng)自動化控制的的研究還處于空白階段，結合滄州縱橫1#高爐改造的實際情況進行本次設計。將國內外對小型泵站的研究的成果和技術方案轉化到高爐冷卻水循環(huán)系統(tǒng)中。通過本次設

8、計要做出高爐低壓冷卻水循環(huán)泵站自動控制系統(tǒng)的合理設計方案，使整個泵站系統(tǒng)的總體成本大幅下降，系統(tǒng)運行時節(jié)能降耗、且穩(wěn)定可靠。通過本次設計要探索出一種小型泵站的plc自動控制方法，得出性價比較高的控制器選型方案，得出合理的軟硬件設計方案。針對高爐的冷卻水循環(huán)系統(tǒng)采用plc對其進行泵站控制是一種新的嘗試，通過本次設計要探索一種實用的高爐冷卻水循環(huán)系統(tǒng)泵站控制方法。1.3.2 本次設計的主要工作冷卻水循環(huán)系統(tǒng)是整個煉鋼高爐的重要環(huán)節(jié)，由管道設備及水泵和控制電路按一定的組織方式所構成，原滄州縱橫1#高爐冷卻水循環(huán)系統(tǒng)水源為地表水，冷卻對象主要為高爐冷卻壁，其冷卻強度對高爐壽命起著決定性的作用。原供水方

9、式一直采用人工控制，使用后的水未經循環(huán)，直接外排，浪費很大，同時還存在水質差、水量不足、水壓低等問題?？紤]到原供水方式已暴露出如上很多弊端，且無事故供水措施，嚴重制約了煉鐵廠生產的發(fā)展和經濟效益的提高。因此在新建1#2340m3高爐之際同步建設高爐水循環(huán)泵站自動控制系統(tǒng)勢在必行。系統(tǒng)從水池中抽水，通過管道傳輸，利用對壓力、流量、電流等參數(shù)的檢測來決定泵站的水泵的控制策略和各個泵站間的切換。通過對泵站的改造可以提高循環(huán)利用率，能緩解公司生產用水緊張的局面，同時也能確保煉鐵廠各個高爐用水的安全性和可靠性，各項供水指標能比直接使用河水時明顯改善，懸浮物濃度下降且基本穩(wěn)定。根據實際工程中工藝參數(shù)的要求

10、，設計出泵站控制系統(tǒng)的軟硬件結構，可編程控制器做為整個系統(tǒng)的中心，完成對泵站內各泵啟動、停止的控制、上傳本站運行情況至上位機和上位機對本站的控制。實現(xiàn)泵站的無人值守，自動控制滿足工藝參數(shù)要求，故障發(fā)生時自動處理防止意外發(fā)生。整個泵站系統(tǒng)相對于人工控制系統(tǒng)在可靠性、實時性有很大的提高。給出不同的設計方案，根據可靠性和工藝要求以及性價比的綜合考慮確定最終的控制方案。2 系統(tǒng)工作原理2.1 控制系統(tǒng)要求2.1.1 控制系統(tǒng)功能要求本次設計應實現(xiàn)：滄州縱橫1#高爐的實時性和可靠性要求；無人值守系統(tǒng)能正常運行，滿足系統(tǒng)的溫度、壓力、流量等工藝參數(shù)要求；系統(tǒng)可靠性高，故障自動排除；泵站內的各泵采用互備技術

11、，任何一個泵出故障都不影響系統(tǒng)正常工作；泵站系統(tǒng)的過載檢測、故障實時報警，并實現(xiàn)故障緊急處理避免危險情況的發(fā)生；系統(tǒng)的可維護性強，發(fā)生故障能迅速定位，出現(xiàn)故障能快速修復；整個設計合理切合工程實際，便于施工且性價比合理。整個系統(tǒng)可以與鋼廠的網絡系統(tǒng)聯(lián)網，能進行通信，上位機可以監(jiān)控所有設備的運行情況，能對所有設備進行管理。系統(tǒng)的通信總線采用rs485總線。所設計的的系統(tǒng)采用的硬件設備與原有的設備和系統(tǒng)其他設備有很好的兼容性，能在不改變其他任何硬件的情況下完成控制系統(tǒng)設計。本地設備通過報警檢測，系統(tǒng)應具有一定的自診斷能力，能實現(xiàn)部分故障的自我修復，對于不能修復的故障，應能迅速指示出故障所在處，以便檢

12、修人員能迅速的對故障做出處理。2.1.2 設計技術指標根據高爐的實際情況，整個工廠水循環(huán)系統(tǒng)應滿足以下指標：（1）滿足1#高爐的生產用水，循環(huán)水量為60100m3/h，自流回水；循環(huán)利用率大于90。（2）冷卻爐壁的壓力不低于0.3mpa；冷卻出水溫度40。（3）改善供水水質，使水中懸浮物含量低于20mgl，并采用水質穩(wěn)定措施基本消除高爐冷卻壁及循環(huán)水設施的結垢、腐蝕現(xiàn)象。（4）設置事故泵站及事故水泵，確保安全供水。2.1.3 設計原則高爐冷卻水循環(huán)系統(tǒng)的的設計應根據工程的510年發(fā)展規(guī)劃進行，做到遠近期結合，以近期為主，正確處理近期建設與遠期發(fā)展的關系，適當考慮擴建的可能。水資源循環(huán)利用，電能

13、節(jié)約利用，降低能耗提高效率，不給環(huán)境造成不良影響。整個系統(tǒng)的性價比高，所選控制器及其外圍穩(wěn)定可靠，出現(xiàn)故障易修復。高爐冷卻水循環(huán)系統(tǒng)的設計，必須從全局出發(fā)，工藝參數(shù)、工程特點和高爐的實際條件，結合國情合理地確定設計方案；必須堅持節(jié)約用地的原則；同時還應符合現(xiàn)行的國家有關標準和規(guī)范的規(guī)定。根據系統(tǒng)兼容性要求冷卻水循環(huán)系統(tǒng)采用與整個鍋爐其他控制系統(tǒng)的plc采用同品牌同系列的產品。通訊和組態(tài)也采用統(tǒng)一的標準，確保整個系統(tǒng)兼容性強，擴充改造方便。2.1.4 系統(tǒng)的保護設計框架由于被控對象的特性，系統(tǒng)需要對水池中液位的高度進行檢測，防止出現(xiàn)由于液位下降導致水泵抽不到水。對流過空氣開關的電流進行檢測，防止

14、出現(xiàn)大電流。對流量進行檢測確定每個水泵都有水流過。當系統(tǒng)發(fā)生大電流時，系統(tǒng)發(fā)生報警，比對上位機發(fā)出信號，請求關閉當前泵站，啟動其他泵站，待上位機回復確認信息后系統(tǒng)關閉。當水池的液位下降到比設定的液位低的時侯，有檢測部分向plc發(fā)信號系統(tǒng)報警，plc請求上位機關閉該泵站，待系統(tǒng)回復確定信息后，系統(tǒng)執(zhí)行相應的操作。利用流量檢測來去定水泵中是否有水流過，如有流量則該泵啟動正常，如果沒有則該泵啟動異常，需要啟動備用泵。上位機能隨時通過通信監(jiān)測到每個泵的運行情況。整個工廠的控制層能獲得系統(tǒng)的所有信息，有利于工廠的統(tǒng)一管理和資源的統(tǒng)一分配利用。真?zhèn)€系統(tǒng)的各個設備都支持本地控制，當系統(tǒng)通信系統(tǒng)出現(xiàn)問題的是可

15、以選擇本地控制。可以設定系統(tǒng)的各個參數(shù)，保證系統(tǒng)的安全可靠運行，實現(xiàn)冷卻系統(tǒng)的不間斷供水循環(huán)。系統(tǒng)可能出現(xiàn)的的故障和指示報警以及對故障的處理辦法可以用表2-1來表示。表2-1 常見故障及處理方法可能出現(xiàn)的報警指示解決辦法上電后系統(tǒng)不工作，且無指示檢查電源泵起異常指示燈亮檢查該泵及其相關電路是否正常溫度過高指示燈亮換用其他泵站或給站水循環(huán)系統(tǒng)加冷水液位過低指示燈亮換用其他泵站或給站水循環(huán)系統(tǒng)加水電流過大報警逐個關閉水泵并換用其他泵站2.2 系統(tǒng)控制方案的確定2.2.1 方案概述根據工廠的規(guī)劃擬采用三個泵站對工廠冷卻系統(tǒng)供水，本設計只是對其中的一個進行設計。系統(tǒng)的水壓和溫度要求在進行軟件設計時可以

16、實現(xiàn)。故障水泵的要求，設計本身采用的是各個泵之間的互備技術，任何情況下每個泵都有一個或兩個泵作為其他泵的備份，個泵循環(huán)作為備用泵，確保不會因為長時間不用損壞而不能起到備用的可靠性，互備技術不用一對一的給各個泵做備份，節(jié)約了成本，也減輕了控制系統(tǒng)的負擔。2.2.2 方案確定目前小型泵站的自動化控制有兩種設計方案：一種方法是利用plc控制的恒壓變頻調速的方法進行壓力和流量的控制，另一種方法是用plc進行泵的開關控制來控制開關和流量。方案（1）采用模擬量的plc控制變頻調速方案采用電動機調速裝置與plc構成控制系統(tǒng)，進行優(yōu)化控制,完成供水壓力的恒定控制，在管網流量變化時達到穩(wěn)定供水壓力和節(jié)約電能的目

17、的。系統(tǒng)的控制目標是泵站總管的出水壓力，系統(tǒng)設定的給水壓力值與反饋的總管壓力實際值進行比較，其差值輸入變頻器運算處理后，發(fā)出控制指令，控制泵電動機的投運臺數(shù)和運行變量泵電動機的轉速，從而達到給水總管壓力穩(wěn)定在設定的壓力值上。通過安裝在管網上的壓力傳感器，把水壓轉換成420ma的模擬信號，通過變頻器內置的pid控制器，來改變電動水泵轉速。當用戶用水量增大，管網壓力低于設定壓力時，變頻調速的輸出頻率將增大，水泵轉速提高，供水量加大，當達到設定壓力時，電動水泵的轉速不在變化，使管網壓力恒定在設定壓力上；反之亦然。工作流程是利用設置在管網上的壓力傳感器將管網系統(tǒng)內因用水量的變化引起的水壓變化，及時將信

18、號（4-20ma或0-10v）反饋pid調節(jié)器，pid調節(jié)器對比設定控制壓力進行運算后給出相應的變頻指令，改變水泵的運行或轉速，使得管網的水壓與控制壓力一致。該方案有如下的缺點：1.性價比高，該系統(tǒng)采用的變頻調速初期投資成本高，維護費用大。2.控制系統(tǒng)復雜，不利于施工和后期維護。3.系統(tǒng)采用模擬量控制，容易受到干擾，鋼廠高爐是一個強電磁干擾的地方，采用模擬量傳輸信號的時候和容易受到干擾，是系統(tǒng)的可靠性大大降低。4.對突發(fā)事件的應對能力不強，當受到強干擾的的是緊急應對能力弱。方案（2）采用plc控制邏輯開關量的方案眾所周知，研制開發(fā)plc的最初動因是為了取代繼電器，構成新型的控制開關量的裝置，因

19、此，從一開始，邏輯控制就是plc的強項。plc是以控制開關量起家的，采用循環(huán)掃描方式，為了不丟失輸入信號，要求循環(huán)掃描周期短，這就使得在plc中配置的處理器性能好，速度快。這些高性能的微處理器本身有很大的潛能，早期plc只利用速度快這一條，其他潛能并沒有得到充分得利用。后來發(fā)現(xiàn)處理好不同性質的實時多任務的調度，在plc中加入針對慢連續(xù)量的過程控制并不困難。該方案采用開關量進行邏輯控制，通過plc對四個泵的啟停進行控制實現(xiàn)對高爐冷卻水系統(tǒng)實現(xiàn)恒壓控制。通過對檢測壓力對泵的開啟進行控制，達到穩(wěn)定冷卻爐輸入部分壓力的穩(wěn)定。通過檢測啟動20s后每個泵有無流量信號來判斷各個泵是否啟動正常，通過檢測電流是

20、否過大來判斷真?zhèn)€系統(tǒng)是否正常，如果有泵啟動異常則通過互被技術啟動備用泵。系統(tǒng)的框圖如圖2-1所示。圖2-1 邏輯開關量控制泵站供水系統(tǒng)結構圖采用該方案有如下的優(yōu)點：1.穩(wěn)定性好，抗干擾能力強，采用開關量控制對電磁干擾的能力較強，不會產生誤動作。2.系統(tǒng)簡單，初期投入少，系統(tǒng)的性價比高。3.系統(tǒng)安裝方便，維護簡單，發(fā)生故障后能迅速恢復。4.通過自動控制，可以實現(xiàn)無人值守，節(jié)約了人力物力。本系統(tǒng)的任務是保證高爐冷卻水循環(huán)系統(tǒng)供水安全可靠，該系統(tǒng)對控制精度要求不高，但是對系統(tǒng)的可靠性要求很高，且在高爐附近電磁干擾強，要求系統(tǒng)必須有較好的抗干擾能力。綜合考慮方案i和方案ii并結合高爐的實際情況決定采用

21、方案（2）。2.3 系統(tǒng)工作原理2.3.1 系統(tǒng)整體結構模型本系統(tǒng)控制對象為冷卻爐的壓力，系統(tǒng)有較大的時間常數(shù)，由于高爐的特性系統(tǒng)要求控制精度不太高，針對這些特性對系統(tǒng)可以進行如下結構框架設計。系統(tǒng)的被控對象為：冷卻爐內的水壓，系統(tǒng)的控制器為：plc，系統(tǒng)的檢測單元為：壓力檢測部分、電流檢測部分、流量檢測部分和電流檢測部分，系統(tǒng)的執(zhí)行機構為：四個泵，系統(tǒng)的控制方式為plc開關量控制，系統(tǒng)的整體結構圖2-1。圖2-1 本系統(tǒng)模型圖2.3.2 系統(tǒng)組成及框圖該系統(tǒng)為開關量的邏輯控制，當系統(tǒng)采用自動控制策略時，首先設定壓力給定，然后啟動三個水泵，經過一定的時間延遲后對壓力進行檢測比較然后確定啟動泵的

22、個數(shù)，通過改變泵的個數(shù)來改變冷卻爐壁的壓力。本系統(tǒng)的被控對象為冷卻爐，冷卻爐為整個高爐的冷卻系統(tǒng)，為高爐煉鋼做保證，被控對象為冷卻爐內的水壓。傳感器和變送器包括壓力、溫度、流量和液位傳感器、電流互感器以及部分單片機電路，傳感器和變送器在系統(tǒng)中起到檢測系統(tǒng)參數(shù)并轉換為標準信號供控制系統(tǒng)檢測系統(tǒng)運行情況。系統(tǒng)的控制器為plc，plc是整個系統(tǒng)的核心部分，由plc來控制各個泵的啟停，保證給水壓的提供。系統(tǒng)的執(zhí)行器繼電器，由plc發(fā)出的信號經繼電器后驅動執(zhí)行機構泵和閥。系統(tǒng)的執(zhí)行機構為泵和閥，通過泵和閥來改變壓力。系統(tǒng)的連鎖保護機構包括報警指示燈和揚聲器，在plc內部程序上采用連鎖保護。系統(tǒng)由以上部分

23、組成閉環(huán)，由于系統(tǒng)本身特性，系統(tǒng)為有差系統(tǒng)。系統(tǒng)的結構框圖如圖2-2所示。當系統(tǒng)上電啟動后首先有壓力給定，然后系統(tǒng)啟動三個泵，五分鐘延遲后系統(tǒng)檢測壓力回饋信號，決定采用什么控制策略，再等五分鐘后系統(tǒng)根據壓力回饋決定采用該策略是否能滿足壓力要求。在每個泵啟動的時候，過10s后檢測該泵的流量信號，如果有流量流過，則說明泵起正常，若果沒有流量信號，則關閉該泵啟動備用泵。圖2-2 系統(tǒng)結構框圖2.3.3 系統(tǒng)主要工作流程當系統(tǒng)啟動后，首先有plc對系統(tǒng)進行初始化。當主程序開始時系統(tǒng)做初始準備，系統(tǒng)首先檢測是采用集中控制還是本地控制，也就是采用手動控制還是自動控制，根據系統(tǒng)的控制方式來確定采用的控制方法

24、。如果采用手動的控制方式，則系統(tǒng)等待輸入各個泵的啟動信號，由于系統(tǒng)的特性，最多需要啟動三個泵就能滿足水壓的要求，所以手動操作時最多只需要啟動三個泵，留一個作為備用。當采用自動控制策略的時候，系統(tǒng)首先啟動三個泵，五分鐘后檢測冷卻爐壁處的水壓，如果此時壓力超過壓力上限，則關閉一個運行泵，等系統(tǒng)運行十分鐘后再進行壓力檢測，如果壓力沒有低于壓力下限，則系統(tǒng)采用兩備兩用的控制策略，否則采用三用一備的控制策略。如果五分鐘檢測的時候壓力沒有達到上限，則采用三用一備的控制策略。采用三用一備的控制策略時，系統(tǒng)采用三用一備的工作流程倒泵，各泵之間會為備份。采用兩備兩用的控制策略時系統(tǒng)采用兩備兩用的工作流程倒泵，各

25、泵之間會為備份。3 系統(tǒng)硬件設計3.1 系統(tǒng)硬件總體組成3.1.1 系統(tǒng)硬件組成根據系統(tǒng)的總體規(guī)劃化和要求，系統(tǒng)的硬件部分主要包括兩部分：機械流體部分以及電氣部分，電氣部分又包括控制檢測控制部分和供電部分。對這兩部分的設計要相互結合，也要和系統(tǒng)的軟件設計時要相互結合，這樣系統(tǒng)才設計出最佳的配置。系統(tǒng)的機械流體部分包括泵，閥，和管道；系統(tǒng)的電氣部分包括plc、單片機、傳感器、變送檢測電路、保護電路和電源電路。系統(tǒng)的硬件之間之間相互配合工作，電氣部分為系統(tǒng)提供控制信息和電能，流體機械部分將電能轉化為機械能，并將將機械能傳遞給水，以壓力的形式表現(xiàn)出來，機械流體部分又受到電氣信息部分的控制，使系統(tǒng)資源

26、配置在最佳狀態(tài)，對于系統(tǒng)的硬件在設計上要求可靠性高，性價比合理。系統(tǒng)的硬件之間的關系可以用圖3-1表示。圖3-1 系統(tǒng)硬件組合圖3.1.2 系統(tǒng)機械流體部分組成系統(tǒng)機械流體部分主要包括泵、管道和閥門等設備，系統(tǒng)的管道直徑和閥的選擇有機械設計人員完成，本設計只對泵的流量和揚程進行簡單的計算，便于將來做電流檢測報警時電流的計算和其他設備的選型。3.1.3 系統(tǒng)電氣部分組成系統(tǒng)的電氣設計主要包括控制部分、檢測部分和通訊部分三個部分，控制部分主要是plc的i/o口的分配，檢測部分主要是單片機的外圍電路的選擇，通訊部分主要是完成信號轉換。根據滄州縱橫1#高爐項目整個工程要求要求，plc應采用三菱公司的產

27、品，便于系統(tǒng)的聯(lián)網。3.2 泵的選型和設計3.2.1 系統(tǒng)要求系統(tǒng)要求冷卻爐壁的壓力不低于0.3mpa，高爐的高度為14m，循環(huán)水量為60100m3/h，系統(tǒng)采用四個水泵供水，至少有一個泵處于備份狀態(tài)。經查相關資料可知：冷卻爐阻力約為30kpa；目前設計中冷水管路的比摩組宜控制在150200pa/m范圍內，管道的總長度在30m左右，則管路阻力約為6kpa；閥的阻力約為4kpa；水泵揚程應取10%的安全系數(shù)。由以上可知系統(tǒng)應能提供的壓力為：0.3mpa+30kpa+6kpa+4kpa=340kpa。390kpa壓力可以換算為33m水柱高度，加上高爐高度，則系統(tǒng)的揚程最少應為47m，考慮到系統(tǒng)的安

28、全性對揚程留10%的冗余，則每個泵最終的揚程應為52m。根據系統(tǒng)要求，主管道的流量有三個泵共同承擔，則每個泵承擔的流量不超過37m3/h，從安全性上考慮，流量應留有20%的冗余，則每個泵的流量應為40m3/h。3.2.2 擬選用的元件根據系統(tǒng)的要求每個泵的流量為40m3/h，揚程為52m，系統(tǒng)為高爐供水，根據這些特張系統(tǒng)應該dl型多級泵。這種泵占地省，在流量一定時，有多種揚程可供選擇，適用于冷熱清潔水或類似于水的液體的輸送，循環(huán)，增壓。主要應用于市政供水及增壓、工廠供水、高層及住宅群的供水、空調采暖系統(tǒng)的冷凍.冷卻循環(huán)供水、消防噴淋系統(tǒng)的供水尤其適合高層建筑分區(qū)消防供水、鍋爐給水及冷凝系統(tǒng)。根

29、據揚程和流量要求，泵擬選用上海凱泉泵業(yè)有限公司的kqdl80-17.53型。該泵的主要參數(shù)如下：流量：42.065.0立方米/時揚程：55.549.5米功率：15千瓦備注：轉速1480，效率7071%，必需氣蝕余量2.12.8米，尺寸(毫米)h=1421，h2=302，h3=107+90(n-1)，h4=136，h5=45，a=405，b=480，c=280，螺栓428，重量496kg，進出口直徑dn80。對于閥和管道的選擇，結合已選擇的泵和機械設計人員共同完成。3.3 plc控制部分的的設計3.3.1 plc的i/o需求和分配系統(tǒng)的plc采用三菱公司的fx2n系列的產品，系統(tǒng)的輸入對象主要有

30、按鈕和傳感器，系統(tǒng)的輸出對象主要是泵的啟動和關閉信號和報警顯示。為了減少按鈕的個數(shù)。減少了系統(tǒng)的硬件成本。為了表明當前泵站各泵的工作情況，系統(tǒng)對各個泵輸出啟動信號的同時也輸出工作指示燈。系統(tǒng)的輸出i/o分配情況如表3-1所示。sb為按鈕，sq為流量回饋信號，sp為壓力回饋信號，st為水溫回饋信號，ta為電流回饋信號，sl為水池液位回饋信號。系統(tǒng)的輸入點共用15個i/o口。表3-1 plc輸入端口分配表輸入類型實現(xiàn)功能i/o分配sb0系統(tǒng)的單按鈕啟停x0sb1集中控制、本地控制切換x1sb2 sb5本地控制時四個泵的啟動信號x2x5sq0sq3四個泵起正常的回饋信號x6x11sp0sp1壓力過大

31、、過小回饋信號x12x13st水溫過高報警x14ta電流過大報警x15sl水池液位過低報警x16系統(tǒng)的輸出i/o分配表如表3-2所示。km為泵，yv為閥，hl為指示燈，sp為報警蜂鳴器。系統(tǒng)輸出點共用13各i/o口。表3-2 plc輸出端口分配表輸出類型實現(xiàn)功能i/o分配km0km3驅動四個泵啟動y0y3hl0hl3四個泵的工作指示燈y0y3yv0=yv3四個閥的開關驅動信號y4y7sp0報警蜂鳴器驅動信號y10hl4泵起異常報警y11hl5溫度過高報警y12hl6電流過大報警y13hl7水池液位過低y14plc共用到輸入i/o口15個，輸出i/o口13。分配圖如圖3-2所示。plc的輸入有按

32、鈕、和傳感器經變送后的輸入。泵為電機類感性負載，所以plc的輸出采用繼電器輸出，驅動感性負載的時候，plc為了自身的保護要加續(xù)流二極管。由于泵的電流比較大，要采用帶有浪涌吸收的中間繼電器，這樣plc的輸出電流只有幾十毫安，plc輸出點的壽命會大大增加。對于燈類負載，一般可以采取限流或者分流措施來保護觸點。plc的的輸出回路中沒有內置熔斷器保護電路，但負載短路時輸出繼電器及印絲電路板均有燒毀的危險，所以輸出端上必須接輸出熔斷器fu，在圖3-2中有指示。3.3.2 plc的選型和主要技術指標plc共用到輸入i/o口15個，輸出i/o口13，plc的輸出采用繼電器輸出，所以選擇三菱公司的的fx2n3

33、2mr，本課題中fx2n32mr為基本單元，帶有32個i/o點(16入、16出)，m表示主機、r表示該單元為繼電器輸出型。本系統(tǒng)采用fx2n32mr的plc，該plc共有輸入輸出i/o點各16個，其中用到輸入15各，輸出13個，共留有12.5%的冗余，以供以后擴展需要。圖3-2 plc的i/o分配圖fx2n系列plc的基本單元與擴展單元或擴展模塊可以構成256點的plc系統(tǒng).利用擴展模塊。fx2n系列plc的plc的基本形狀如圖3-3所示，fx2n32mr的主要技術指標分別如表3-3、表3-4、表3-5所示，這些指標都滿足系統(tǒng)的要求。采用該型號的plc在實際工程中是合適可行的，采用邏輯開關量控

34、制，可靠性高，抗干擾能力強，能滿足工廠惡略環(huán)境的要求，并且采用fx2n32mr的plc整個系統(tǒng)的性價比較高。圖3-3 fx2n系列plc實物圖表3-3 fx2n32mr的一般技術指標環(huán)境溫度055度（使用時），20+70度（儲存時）環(huán)境溫度35%85%rh（不結露）（使用時）抗振jisco911標準，1055hz 0.5mm（最大2g）抗沖擊jisco912標準，10g3軸方向各3次抗噪聲干擾脈沖寬度為1us，頻率為30100hz的噪聲耐壓ac1500v1min絕緣電阻5m歐以上（dc500v兆歐表）接地第三種接地，不能接地時也可浮空使用環(huán)境無腐蝕性氣體，無塵埃表3-4 fx2n32mr的輸入

35、技術指標項目ac輸入輸入信號電壓輸入信號電流ac100120v10% 50/60hz6.2ma/ac110v 60hz輸入on電流3.8ma以上輸入off電流1.7ma以下輸入響應時間約30ms不可高速輸入輸入信號形式無電壓接點或npn集電極開路輸出晶體管電路隔離電路隔離 光耦合隔離輸入動作顯示輸入on時led燈亮表3-5 fx2n32mr的基本單元型號輸入點數(shù)輸出點數(shù)擴展可用點數(shù)fx2n32mr16點16點48點64點3.4 轉換部分設計3.4.1 轉換部分方案的確定轉換部分有兩種方案可以選擇，可以采用三菱fx-2n系列plc的模擬量輸入模塊fx2n-4ad，也可以采用單片機和適當?shù)耐鈬娐?/p>

36、進行設計。下面對兩種方案進行比較：方案（1）采用輸入模塊fx2n-4adfx2n-4ad是模擬量輸入模塊，有四個輸入通道，分別為ch1、ch2、ch3、ch4。每一個通道都可以進行a/d轉換，即將模擬量信號轉換成數(shù)字量信號，其分辨率為12位。輸入模擬電壓值范圍從直流10v10v，分辨率為5mv。若為電流輸入，則電力輸入為420ma或20ma20ma。該模塊共有32個緩沖寄存器（bfm）,用來與主機fx2n主單元plc進行數(shù)據交換，每個數(shù)據緩沖器的位數(shù)為16位。fx2n-4ad占用擴展總線的8個點，這8個點可以為輸入或或輸出點。fx2n-4ad消耗plc主單元5v電源槽30ma的電流。fx2n-

37、4ad與plc主機連接通過擴展電纜，而四個通道的外部鏈接則需要根據外界輸入電壓或電流的情況不同而不同。外部模擬輸入通道通過雙絞屏蔽電纜輸入到各個輸入通道，當電壓輸入時要加個平滑電容濾波，由于系統(tǒng)采用的是420ma電流輸入，所以只需要采用電流輸入，為了防止干擾應將fg和fx2n-4ad的接地端相連。采用該方案系統(tǒng)接線簡單，組成系統(tǒng)方便，系統(tǒng)安全可靠。但是采用該模塊性價比比較高，且系統(tǒng)受到距離的限制，a/d轉換部分不能距離plc很遠，否則系統(tǒng)可靠性將大為降低。組成的系統(tǒng)不僅不簡單，反而變的復雜了，且模擬信號遠距離傳輸容易受到干擾。方案（2）采用單片機單片機擬采用pic18f248（或pic18f2

38、480），要用到的模塊有a/d模塊、spi和usart模塊。用的功能有a/d轉換、七段顯示、rs232通信、報警輸出。本系統(tǒng)的檢測部分涉及到電流、壓力、流量、溫度和液位，其中電流采用電流互感器檢測，壓力和溫度采用單片機控制控制傳感器檢測，檢測每個泵的流量只是為確定每個泵啟動十秒后有沒有水流過，所以流量和液位采用傳感器加簡單硬件電路就可以實現(xiàn)。溫度和壓力的檢測需要用到a/d轉換溫度和壓力檢測的結構簡圖分別如圖3-4和圖3-5所示。圖3-4 溫度檢測部分單片機系統(tǒng)結構簡圖采用單片機作為轉換部分，分散整個控制系統(tǒng)的控制功能，可以減少整個系統(tǒng)中用到的plc的i/o點的個數(shù)，降低整個系統(tǒng)的性價比，且采用

39、單片機作為轉換部分硬件本身就比采用fx2n-4ad高。pic18f2480是一個集成了很多模塊的單片機，功能相當強大，且運行可靠。采用單片機作為轉換部分的時不受距離的限制，可以在信號檢測變送后直接轉換。由于本系統(tǒng)是高路系統(tǒng)的泵站設計，檢測量溫度和壓力只能在高爐的瀘定檢測，距離控制器比較遠，所以本系統(tǒng)采用單片機a/d轉換，即系統(tǒng)采用方案（2），這樣既解決了距離問題又提高了系統(tǒng)的性價比。圖3-5 壓力檢測部分單片機系統(tǒng)結構簡圖3.4.2 單片機pic18f2480簡介pic18f2480單片機是微芯公司的16位risc指令集的高級產品，它內部含有a/d，內部eeprom存儲器、比較輸入、捕捉輸入、

40、pwm輸出、ic和spi接口、can接口、異步串行通信（usart）接口等強大的功能模塊，共有28引腳。該單片機具有很好的應用前景。圖3-6是pic18f2480的引腳圖。下面對本系統(tǒng)中用到該單片機的功能模塊進行介紹。圖3-6 pic18f2480引腳圖pic18f2480具有多個中斷源及一個中斷優(yōu)先級功能，該功能可以給每個中斷源分配高優(yōu)先級或者低優(yōu)先級。有13個寄存器用于控制中斷操作。這些寄存器是：rcon、intcon、intcon2、intcon3、pir1、 pir2、pir3、pie1、pie2、pie3、ipr1、ipr2、ipr3。ide提供的microchip頭文件命名，建議使

41、用mplab通過將ipen位（rcon）置1，可使能中斷優(yōu)先級功能。當使能中斷優(yōu)先級時，有2個全局中斷使能位。將gieh位（intcon）置1，可使能所有優(yōu)先級位已置1（高優(yōu)先級）的中斷。將giel位（intcon）置1，可使能所有優(yōu)先級位已清零（低優(yōu)先級）的中斷。當中斷標志位、使能位及相應的全局中斷使能位均被置1時，中斷將根據設置的中斷優(yōu)先級立即跳轉到地址0008h或0018h。也可以通過設置相應的使能位來禁止單個中斷。一般來說，當相應的外設被使能時，其對應的引腳就不能被用作通用 i/o引腳。圖3-7給出了通用 i/o端口的簡化模型，它沒有到其他外設的接口。圖3-7 通用i/o端口的工作原理

42、timer0模塊具有以下特征：可通過軟件選擇，作為8位或16位定時器/計數(shù)器、可讀寫寄存器、專用的8位軟件可編程預分頻器、可選的時鐘源（內部或外部）、外部時鐘的邊沿選擇、溢出時中斷。t0con寄存器控制該模塊的工作方式，包括預分頻比值的選擇。該寄存器是可讀寫的。timer0既可用作定時器亦可用作計數(shù)器。將t0cs位（t0con）清零即可選擇定時器模式。在定時器模式下（t0cs=0），timer0模塊在每個時鐘周期計時都會遞增（默認情況下），除非選擇了其他預分頻比值。如果寫入tmr0寄存器，那么在隨后的兩個指令周期內，計時都不再遞增。用戶可通過將校正值寫入tmr0寄存器來解決上述問題。通過將t0

43、cs位置1選擇計數(shù)器模式。在計數(shù)器模式下，timer0可在ra4/t0cki引腳上電平的每個上升沿或下降沿遞增。觸發(fā)遞增的邊沿由timer0時鐘源邊沿選擇位t0se（t0con）決定。清零此位即選擇上升沿。下面討論外部時鐘輸入的限制條件?？梢允褂猛獠繒r鐘源來驅動timer0。但是，必須確保外部時鐘和內部時鐘相位（tosc）同步。在同步之后，定時器/計數(shù)器仍需要一定的延時才會引發(fā)遞增操作。主控同步串口（master synchronous serial port，mssp）模塊是用于同其他外設或單片機器件進行通信的串行接口。這些外設器件可以是串行eeprom、移位寄存器、顯示驅動器和a/d轉換器

44、等等。mssp模塊有一種工作模式是串行外設接口（spi）。spi模式允許同時同步發(fā)送和接收8位數(shù)據。器件支持spi的所有四種模式。通常使用以下三個引腳來實現(xiàn)通信：串行數(shù)據輸出（serial data out，sdo）rc5、串行數(shù)據輸入（serial data in，sdi）rc4、串行時鐘（serial clock，sck）rc3。pic18f2480器件有三個串i/o模塊：mssp模塊，另外還有兩個通用同步/異步收發(fā)器（universal synchronous asynchronous receiver transmitter，usart）模塊。通常，也將usart稱為串行通信接口或sc

45、i。usart可以被配置為能與crt終端和個人計算機等外設通信的全雙工異步系統(tǒng)；也可以被配置成能夠與a/d或d/a集成電路、串行eeprom等外設通信的半雙工同步系統(tǒng)。usart模塊在這些器件中有著兩種完全不同的實現(xiàn)方式：增強型usart（eusart），可尋址usart?？蓪usart配置為以下幾種工作模式：帶有以下功能的全雙工異步模式、半雙工同步主控模式（時鐘極性可選）、半雙工同步從動模式（時鐘極性可選）。pic18f2480器件的模數(shù)（analog-to-digital，a/d）轉換器模塊有12路輸入。此模塊能將一個模擬輸入信號轉換成相應的10位數(shù)字信號。此模塊有五個寄存器：a/d轉換

46、結果高位寄存器（adresh）、a/d轉換結果低位寄存器（adresl）、a/d轉換控制寄存器0（adcon0）a/d轉換控制寄存器1（adcon1）、a/d轉換控制寄存器2（adcon2）。adcon0寄存器控制a/d模塊的工作，adcon1寄存器配置端口引腳功能，adcon2寄存器配置a/d時鐘源、可編程采樣時間和輸出結果的對齊方式。3.4.3 單片機pic18f2480電路設計系統(tǒng)采用的單片機為pic18f2480，結合系統(tǒng)的要求單片機配合溫度和壓力傳感器設計兩個檢測報警部分。圖3-8是pic18f2480的開發(fā)板，可以作為單片機系統(tǒng)開發(fā)調試用。圖3-10給出了單片機測量溫度系統(tǒng)的原理圖

47、。壓力的檢測和溫度類似，不做敘述。對于溫度傳感器，由于其輸出為420ma的標準信號，所以必須對信號進行放大后才能為05v的信號，作為單片機a/d轉換的輸入。采用op-07構成運放形式的差動放大器，如圖3-9所示。由于放大器的輸入端in（+）和in（-）分別是2個運算放大器a1，a2的同相輸入端，因此輸入阻抗很高。由于電路采用對稱結構，而且壓力傳感器信號直接加到測量放大器的輸入端，因而保證了較強的抑制共模信號能力。為保證電路具有較強的共模抑制能力，一般選擇r1，r2=r2及r3=r3，通過調節(jié)rg調整電路的放大倍數(shù)。圖3-8 pic18f2480開發(fā)板原理圖圖3-9 op-07構成運放形式的差動

48、放大器由于該單片機的發(fā)出的信號是給plc的輸入，所以plc與單片機之間必須有信號隔離。隔離是指使用變壓器，光或電容耦合等方法在被測系統(tǒng)與系統(tǒng)之間傳遞信號，避免直接的電流或電壓的物理連接的一種手段。因為數(shù)據采集系統(tǒng)所監(jiān)測的設備可能會有高壓瞬變現(xiàn)象，足以損壞計算機和數(shù)據采集板，將傳感器信號與計算機隔離開，使系統(tǒng)安全得到了保證。隔離的另一個理由是，保證時間采集各個環(huán)節(jié)間不受低電位或共態(tài)電壓的影響，從而影響測試精度。這是因為采集信號時，都需要以“地”為基準，如果在兩“地”之間存在電位差，就可能導致地環(huán)路（ground loop）的產生，從而造成所采集的信號再現(xiàn)不準確；如果這一電位差太大，則可能危機到測

49、量系統(tǒng)的安全。利用隔離的信號調理模塊可以消除地環(huán)路，并保證準確的采集信號。模擬信號隔離比數(shù)字信號隔離難度要大的多，而且成本也比較高。目前比較常用的是，采用線性光藕或2個特性幾乎完全接近的普通光藕用特殊的電路實現(xiàn)；另外，直接采用具有隔離作用的儀表放大器也是方法之一。單片機與plc之間的隔離采用光耦隔離。圖3-10 溫度檢測控制單片機系統(tǒng)原理圖3.5 檢測部分設計3.5.1 鉑熱敏電阻pt-1000sty系列一體化溫度變送器由測溫探頭、溫度轉換模塊、保護外殼三部分組成。測溫探頭采用高阻型pt1000鉑電阻，通過內部轉換模塊的穩(wěn)壓濾波、運算放大、非線性校正、v/i轉換、恒流及電源反接保護等電路處理。

50、擬采用styb系列l(wèi)型熱敏電阻作為溫度傳感器，其外形和實物如圖3-11所示。主要特性：測溫探頭采用高阻型pt1000鉑電阻，精度高，穩(wěn)定性好；溫度轉換模塊采用環(huán)氧樹脂澆注工藝，防震、防潮；集傳感變送于一體，結構緊湊，安裝方便，功耗低；電流輸出型適合長距離傳送，抗電磁干擾能力強能保證在高爐強電磁干擾下穩(wěn)定工作，適于現(xiàn)代電磁污染嚴重的環(huán)境使用；整體密封性能良好，外殼防護等級ip65；溫度量程和外形尺寸可以按戶要求訂貨；產品結構設計合理，過程連接接口靈活方便，體積小，重量輕，安裝位置任意；殼體保護材料多樣化，適應多種介質測量。技術指標：溫度測量范圍-200600攝氏度；輸出信號420毫安；負載電阻5

51、00歐；供電電源直流24伏；功耗1瓦；誤差為0.1%；長期穩(wěn)定性優(yōu)于0.2%/年；溫度系數(shù)0.05%/攝氏度；供電電壓變化附加誤差0.005%/伏。圖3-11-a styb系列l(wèi)型外形圖 圖3-11-b styb系列l(wèi)型實物圖3.5.2 jls40壓力傳感器jls40系列通用型工業(yè)壓力傳感器，是采用硅應變及微融技術再加上精密的數(shù)字放大電路制作而成。壓力接口和外殼均為不銹鋼，具有很好的抗腐蝕性和長期穩(wěn)定性。傳感器在070溫度范圍內進行了精密補償，保證了傳感器的技術指標。傳感器的壓力接口除通用的1/4npt, g1/4, m201.5螺紋外，還可按用戶要求進行生產?？蛇x擇各類放大輸出，廣泛應用于工

52、業(yè)過程控制系統(tǒng)、航空、航天、液壓系統(tǒng)、汽車、制冷、醫(yī)療設備等領域。產品特點：測量范圍：0350kpa70mpa；17-4或316l不銹鋼隔離膜片，全不銹鋼結構；壓力接口內無o型圈,無焊縫,無硅油,無泄漏隱患；高可靠性；外形結構多樣化。jls40實物圖如圖3-10所示。3.5.3 ad靶式流量開關根據系統(tǒng)要求，要對四個泵啟動后10s后有無流量進行回饋，要實現(xiàn)對流量的這種回饋檢測可采用流量開關進行檢測控制。當有被測流體流過，推動可動磁性圓盤，圓盤位移，提供信號，完成報警、顯示或輸出功能。可調彈簧裝置可按照需要設定開關點。由于系統(tǒng)中液體是從下向上流的所以可采用西班牙泰福公司的ad靶式流量開關ad-1

53、5/bd。該傳感器的主要技術參數(shù)和要注意的事項如下。注意事項：按照箭頭指示方向正確安裝；請注意開關負載，負載大時請使用繼電器，建議安裝保險絲以保護開關，直流電源供電建議使用二極管，交流電源供電建議使用rc元件，電氣連接時請勿忘記安裝橡膠密封圈。性能：精度：5%；測量范圍：10：1.6；工作溫度：連續(xù)工作100最高：120；環(huán)境溫度：-5+70；聚酰胺外殼，ip65；顯示單元：指針刻度顯示，鋁外殼塑料顯示窗；輸出單元：霍爾傳感器4-20ma兩線制，該流量開關的實物圖如圖3-11所示。當流量達到設定值的時候，流量開關輸出一個穩(wěn)定的電流值，系統(tǒng)采用流量開關來檢測泵中有沒有水流過。該電流放大后經光耦可

54、作為plc的輸入。其電路設計同i中的設計。 圖3-12 jls40實物圖 圖3-13 ad-15/bd實物圖3.5.3 三達德kh32型電流互感器系統(tǒng)共帶泵四個，任何時刻工作的的泵不超過三個，每個泵定額15kw，采用交流380v供電，則流過每個泵的電流大約為40a，三個泵共流過120a，留有1.6倍的冗余，則流過系統(tǒng)的電流不會超過200a。電流檢測的任務就是當流過空開的電流超過200a時，系統(tǒng)報警。為了增強系統(tǒng)的保護性能，要對系統(tǒng)的電流進行檢測，電力檢測采用哈爾濱三達德公司生產的kh32型電流互感器。kh32的外觀如圖3-12所示。圖3-12-a kh32實物圖 圖3-12-b kh32尺寸圖

55、電流檢測部分的作用為電流過大的時報警，流過互感器的電流可能出現(xiàn)大電流，以電流互感器的輸出，作為plc的輸入可能會損壞plc，中間必須加光耦和變送環(huán)節(jié)。利用放大電路將0200na的電流放大，電流放大后接光耦，光耦的輸出可作為plc的輸入。放大電路可采用圖3-9所示的放大電路。電力互感器與市電380v的安裝示意圖如圖3-13。圖3-13 電流互感器安裝位置3.6 抗干擾處理、保護設計3.6.1系統(tǒng)避雷措施冶金高爐建在城市郊外，廠區(qū)內存在大量的高大建筑，如滄州1#高爐高達20米，煉鋼和也剛等鋼結構的廠房和大量的煙囪等，這些“突出”的條件是雷電經常光顧的地方，近年來鋼鐵企業(yè)因過壓造成的停產事故時有發(fā)生，給企業(yè)帶來了極大的損失。雷電的主要特點是沖擊電流大，持續(xù)時間短，雷電電流變化梯度大，沖擊電壓高。雷電的危害途徑主要通過直擊、感應和傳到等。針對高爐的具